Εργαστηριακή Παρουσίαση της πλατφόρμας Εικονικών Κόσμων OpenSimulator

Εργαστηριακή Παρουσίαση της πλατφόρμας Εικονικών Κόσμων OpenSimulator Βοσινάκης Σπύρος Επ. Καθηγητής, Πανεπιστήμιο Αιγαίου spyrosv@aegean.gr ΠΕΡΙΛΗΨΗ Οι Εικονικοί Κόσμοι έχουν αρχίσει να αξιοποιούνται με πολλούς διαφορετικούς τρόπους στο χώρο της εκπαίδευσης τα τελευταία χρόνια, καθώς επιτρέπουν στους εκπαιδευόμενους να εξερευνήσουν, να αλληλεπιδράσουν και να συνεργαστούν σε τρισδιάστατα περιβάλλοντα προσομοίωσης. Το OpenSimulator είναι μια πλατφόρμα ανοιχτού λογισμικού που επιτρέπει την εγκατάσταση και διαχείριση Εικονικών Κόσμων και είναι βασισμένο στην τεχνολογία του Second Life, του δημοφιλέστερου μέχρι σήμερα Εικονικού Κόσμου. Παρέχει δυνατότητες διαμόρφωσης της ενσάρκωσης, σύγχρονης και ασύγχρονης επικοινωνίας, πλοήγησης και αλληλεπίδρασης με τρισδιάστατα αντικείμενα, κατασκευής και χειρισμού νέων απλών ή σύνθετων αντικειμένων στο περιβάλλον, διαχείριση ομάδων χρηστών, κ.α. Οι δυνατότητες διδακτικής αξιοποίησης του OpenSimulator είναι επίσης πολλές, όπως π.χ. η συμμετοχή σε περιβάλλοντα εξιστόρησης (παιχνίδια ρόλων), η διερευνητική μάθηση, η εξερεύνηση, η αλληλεπίδραση με περιβάλλοντα προσομοίωσης και η κατασκευή περιεχομένου. Επιπρόσθετα, οι μέχρι τώρα αξιολογήσεις της χρήσης Εικονικών Κόσμων ως εκπαιδευτικά περιβάλλοντα έχουν επιφέρει θετικά αποτελέσματα, ιδιαίτερα ως προς την εμπλοκή και συνεργασία των χρηστών, αλλά και για τη βαθύτερη κατανόηση νέων εννοιών. Αντικείμενο της εργαστηριακής παρουσίασης είναι η εγκατάσταση, διαμόρφωση και χρήση του OpenSimulator, οι δυνατότητες αξιοποίησής του στην εκπαιδευτική διαδικασία και η επίδειξη ενδεικτικών παραδειγμάτων χρήσης του. ΛΕΞΕΙΣ ΚΛΕΙΔΙΑ: Εικονικοί Κόσμοι, OpenSimulator, Εκπαιδευτικά Εικονικά Περιβάλλοντα ΕΙΣΑΓΩΓΗ Οι Εικονικοί Κόσμοι (ΕΚ) είναι περιβάλλοντα δημιουργημένα από υπολογιστή στα οποία πολλαπλοί χρήστες δρουν, επικοινωνούν και συνεργάζονται μέσω ενσωματωμένων αναπαραστάσεων (εμψυχώσεις avatars) σε διαμοιρασμένο περιβάλλον (Bartle, 2004). Η δημοτικότητα των ΕΚ έχει αυξηθεί τα τελευταία χρόνια (π.χ. ο δημοφιλής κόσμος του Second Life αριθμεί πάνω από 20 εκατομμύρια καταγεγραμμένους χρήστες), γεγονός που δεν είναι δύσκολο να εξηγηθεί: η ελευθερία που δίνεται στους χρήστες να εκφραστούν, να πειραματιστούν, να διαμορφώσουν την αναπαράστασή τους και να αναπτύξουν ένα είδος κοινωνικής ζωής στο συνθετικό περιβάλλον φαίνεται να είναι ιδιαίτερα επιθυμητή. Οι ΕΚ ενσωματώνουν έναν αριθμό από μοναδικά χαρακτηριστικά, όπως η αίσθηση «παρουσίας» και «συμπαρουσίας» των χρηστών στο περιβάλλον, η τρισδιάστατη προσομοίωση σε πραγματικό χρόνο, οι πολλαπλές μορφές επικοινωνίας και συνεργασίας των χρηστών και η δυνατότητα κατασκευής περιεχομένου και αλληλεπίδρασης με αυτό. Αυτές οι ιδιαίτερες δυνατότητες του μέσου μπορούν να αξιοποιηθούν για την υποστήριξη της εποικοδομητικής μάθησης, επιτρέποντας στους εκπαιδευόμενους να αναπτύξουν τη δική τους κατανόηση και να συμμετάσχουν ενεργά στη μαθησιακή διαδικασία. Ήδη σήμερα ένας πολύ μεγάλος αριθμός εκπαιδευτικών ιδρυμάτων εντάσσει τους ΕΚ στην εκπαιδευτική διαδικασία με πολλούς και διαφορετικούς τρόπους ανάλογα με τις απαιτήσεις των εκπαιδευόμενων και τους μαθησιακούς στόχους. Η παρούσα εργαστηριακή παρουσίαση έχει ως αντικείμενο την αξιοποίηση μιας τέτοιας πλατφόρμας Εικονικών Κόσμων στην εκπαίδευση. Συγκεκριμένα, θα παρουσιαστεί το εργαλείο ανοιχτού λογισμικού OpenSimulator, το οποίο επιτρέπει την εγκατάσταση και διαμόρφωση ενός εξυπηρετητή ΕΚ που μπορεί να υποστηρίξει μικρές ομάδες χρηστών ή και να διασυνδεθεί με άλλους ΕΚ στα πλαίσια ενός ευρύτερου δικτύου. Κατά τη διάρκεια της παρουσίασης θα αναλυθούν τα τεχνικά χαρακτηριστικά της πλατφόρμας, θα συζητηθούν θέματα εγκατάστασης και διαμόρφωσης και θέματα διεπαφής των χρηστών, και θα παρουσιαστούν ολοκληρωμένα σενάρια χρήσης του εργαλείου ως εκπαιδευτική εφαρμογή. Κ. Γλέζου, Σ. Σωτηρίου & Ν. Τζιμόπουλος (Επιμ.), Πρακτικά Εργασιών 7 ου Πανελλήνιου Συνεδρίου των Εκπαιδευτικών για τις ΤΠΕ «Αξιοποίηση των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και της Επικοινωνίας στη Διδακτική Πράξη», σ. 1-5 Σύρος, 17,18,19 Μαΐου 2013

2 7 ο Πανελλήνιο Συνέδριο των Εκπαιδευτικών για τις ΤΠΕ ΣΥΝΤΟΜΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ OPENSIMULATOR Το OpenSimulator είναι μια πλατφόρμα ΕΚ η οποία αποτελεί έργο ανοιχτού λογισμικού και βασίζεται στην τεχνολογία του Second Life. Το Second Life κατασκευάστηκε το 2003 από την εταιρία Linden Labs, συνεχίζει να εξελίσσεται μέχρι σήμερα, και είναι ο δημοφιλέστερος πλέον ΕΚ, στον οποίο οι εγγεγραμμένοι χρήστες υπερβαίνουν τα 20 εκατομμύρια. Το ενδιαφέρον χαρακτηριστικό του Second Life είναι ότι δεν υπάρχει προσχεδιασμένος στόχος (σε αντίθεση π.χ. με κόσμους παιχνιδιών ή με κόσμους με συγκεκριμένο εκπαιδευτικό αντικείμενο). Το περιβάλλον έχει σχεδιαστεί ώστε να διευκολύνει την επικοινωνία μεταξύ απομακρυσμένων χρηστών, το χτίσιμο νέων κόσμων, την ανταλλαγή ιδεών και τη συνεργασία, με αποτέλεσμα ο κάθε χρήστης να μπορεί να δημιουργήσει το ρόλο που τον εξυπηρετεί στα πλαίσια των δραστηριοτήτων που επιθυμεί να εκτελέσει στο περιβάλλον. Παρέχονται εύχρηστα εργαλεία κατασκευής και διαμόρφωσης περιεχομένου στον ψηφιακό κόσμο, καθώς και μια γλώσσα σεναρίων (script) ή LSL μέσω της οποίας μπορεί να προγραμματιστεί η συμπεριφορά των τρισδιάστατων αντικειμένων. Τα χαρακτηριστικά αυτά έκαναν το περιβάλλον εξαιρετικά δημοφιλές και στο χώρο της εκπαίδευσης με αποτέλεσμα ο κόσμος του Second Life να χρησιμοποιείται από πολύ μεγάλο αριθμό εκπαιδευτικών ιδρυμάτων διεθνώς. Όμως το γεγονός ότι η ανάπτυξη περιεχομένου και η απόκτηση ιδιωτικού χώρου στο Second Life απαιτούν μηνιαία συνδρομή και το κόστος μπορεί τελικά να είναι αρκετά υψηλό ακόμα και για ένα ακαδημαϊκό ίδρυμα οδήγησε πολλούς οργανισμούς στην αναζήτηση εναλλακτικών λύσεων με μικρότερο κόστος και περισσότερες δυνατότητες διαχείρισης. Το OpenSimulator αποτελεί σήμερα μια τέτοια λύση και καταγράφεται πλέον η τάση μετακίνησης αρκετών ακαδημαϊκών ιδρυμάτων προς αυτή την πλατφόρμα. Το OpenSimulator ξεκίνησε να αναπτύσσεται το 2007 με στόχο να προσφέρει ένα μεγάλο μέρος της λειτουργικότητας του Second Life σε ένα περιβάλλον ανοιχτού λογισμικού το οποίο μπορεί να εγκατασταθεί ως διακομιστής ΕΚ. Όπως αναφέρει και η ομάδα ανάπτυξης, στόχος της πλατφόρμας δεν είναι απλά να αντιγράψει το Second Life αλλά να προσφέρει και επιπλέον δυνατότητες, κάτι που έχει αρχίσει σήμερα να συμβαίνει. Το OpenSimulator ακολουθεί το πρωτόκολο επικοινωνίας πελάτηδιακομιστή του Second Life με αποτέλεσμα να μπορεί ένας χρήστης να συνδεθεί σε διακομιστή του μέσω του ίδιου προγράμματος με το οποίο συνδέεται και στο Second Life. Κατά συνέπεια για τον αρχάριο χρήστη η διεπαφή είναι ακριβώς η ίδια ή έστω παραπλήσια, καθώς κυκλοφορούν και αρκετά εναλλακτικά προγράμματα σύνδεσης τα οποία έχουν βασιστεί και εξελίξει τον κώδικα του προγράμματος-πελάτη του Second Life. ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ To OpenSimulator, όπως και οι περισσότεροι πολυχρηστικοί EK, βασίζεται σε τεχνολογία πελάτη-διακομιστή (client-server). Η ομάδα ανάπτυξής του συντηρεί και εξελίσσει την τεχνολογία διακομιστή, ενώ σε ό,τι αφορά το πρόγραμμα πελάτη υπάρχουν αρκετά εναλλακτικά περιβάλλοντα από τα οποία μπορεί να επιλέξει κάποιος και τα οποία διατίθενται δωρεάν, με δημοφιλέστερα τα Imprudence και Firestorm. Το πρόγραμμα διακομιστή μπορεί να κατέβει από την επίσημη ιστοσελίδα του OpenSimulator και να εγκατασταθεί ακολουθώντας τις αναλυτικές οδηγίες που υπάρχουν εκεί. Με δεδομένο ότι ο διακομιστής χρησιμοποιεί κάποια βάση δεδομένων για να καταγράφει την κατάσταση του κόσμου και των χρηστών, η απόδοσή του βελτιώνεται αν συνδεθεί με κάποιο προεγκατεστημένο σύστημα διαχείρισης βάσης δεδομένων, όπως το MySQL. To OpenSimulator δεν υποστηρίζει εγγενώς τη μετάδοση φωνής μέσω του ΕΚ. Για να υποστηριχθεί η φωνή απαιτείται η εγκατάσταση ενός διακομιστή φωνής (voice server), όπως το FreeSwitch και το Mumble, ή η διασύνδεση με εμπορικούς διακομιστές όπως το Vivox. To OpenSimulator έχει δύο τρόπους λειτουργίας: η αυτόνομη κατάσταση (standalone mode) και η κατάσταση πλέγματος (grid mode). Στην πρώτη περίπτωση ο κόσμος τρέχει σε έναν μοναδικό διακομιστή, ενώ στη δεύτερη τμήματα του κόσμου μπορούν να τρέχουν παράλληλα σε διαφορετικούς διακομιστές, ο κάθε ένας εκ των οποίων εξυπηρετεί τους χρήστες που βρίσκονται στην περιοχή του. Τέλος υπάρχει και η λειτουργία hypergrid, όπου απομακρυσμένοι κόσμοι διασυνδέονται μεταξύ τους δημιουργώντας ένα δίκτυο από διασυνδεδεμένους ΕΚ το οποίο οπτικά μπορεί να απεικονίζεται ως ένας μεγάλος, ενιαίος κόσμος. Εκτός από το ίδιο το πρόγραμμα διακομιστή που διατίθεται στην επίσημη σελίδα, υπάρχουν και ορισμένες διανομές (distributions) με επιπλέον λειτουργικότητα και αρκετά προεγκατεστημένα στοιχεία που επιτρέπουν την άμεση εγκατάσταση ενός διακομιστή με την ελάχιστη δυνατή διαμόρφωση, π.χ. diva/d2, SimOnAStick και New World Studio. www.e-diktyo.eu

«Αξιοποίηση των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και της Επικοινωνίας στη Διδακτική Πράξη» 3 Οι βασικές ενέργειες που μπορεί να κάνει κάποιος ως διαχειριστής στο OpenSimulator έχουν να κάνουν με τη διαμόρφωση του κόσμου και με την εγγραφή των χρηστών. Υπάρχουν αρκετοί έτοιμοι κόσμοι οι οποίοι μπορούν να εισαχθούν στο περιβάλλον, ενώ υπάρχει και η δυνατότητα αποθήκευσης της τρέχουσας κατάστασης ενός κόσμου σε αρχείο για μετέπειτα χρήση (π.χ. ως αντίγραφο ασφαλείας) ή για μεταφορά του περιεχομένου σε άλλον ΕΚ. Η διαχείριση του κόσμου μπορεί να γίνει είτε απευθείας πάνω στο πρόγραμμα διακομιστή με εντολές κονσόλας είτε μέσω κάποιας διεπαφής ιστοσελίδας, όπως αυτή που παρέχεται στη διανομή diva/d2. ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΔΙΕΠΑΦΗΣ Οι δυνατότητες του περιβάλλοντος διεπαφής είναι αντίστοιχες με αυτές του Second Life. Ο κάθε χρήστης διαθέτει ένα προσωπικό αποθετήριο αντικειμένων (inventory) στο οποίο μπορεί να αποθηκεύει σημειώσεις, αντίγραφα αντικειμένων του κόσμου, συνθετικές κινήσεις (animations), εικόνες που ανεβάζει και που μπορεί να χρησιμοποιήσει ως υφές (textures), κ.α. Υπάρχουν εργαλεία διαμόρφωσης της εμφάνισης της ενσάρκωσης μέσω των οποίων μπορούν να τροποποιηθούν σωματικά χαρακτηριστικά, αλλά και να προστεθούν ρούχα των οποίων την εμφάνιση ο χρήστης μπορεί να προσαρμόσει. Οι εκπαιδευόμενοι έχουν λοιπόν τη δυνατότητα να τροποποιούν τη μορφή του χαρακτήρα τους ανάλογα με τις απαιτήσεις του σεναρίου. Η πλοήγηση των χρηστών υποστηρίζεται με διάφορους τρόπους. Υπάρχει η δυνατότητα άμεσου ελέγχου του βαδίσματος της ενσάρκωσης μέσω πληκτρολογίου ή του ποντικιού, ενώ οι ενσαρκώσεις έχουν και τη δυνατότητα να πετάξουν παρέχοντας κατ αυτόν τον τρόπο ταχύτερη μετακίνηση και σφαιρικότερη απεικόνιση του χώρου. Μπορεί να τροποποιηθεί η άποψή του χρήστη σε σχέση με την ενσάρκωσή του (άποψη τρίτου προσώπου), όπως επίσης μπορεί ο χρήστης να βλέπει και μέσα από τα μάτια της ενσάρκωσής του (πρώτου προσώπου). Παρέχεται δυνατότητα προβολής χάρτη κάτοψης (minimap) με τοποθετημένες τις θέσης των υπολοίπων χρηστών και με δυνατότητα άμεσης τηλεμεταφοράς σε οποιαδήποτε θέση αυτού, ενώ υπάρχουν και εργαλεία για την επισκόπηση αντικειμένων ή περιοχών του κόσμου και την περιστροφή της κάμερας γύρω από το κέντρο τους. Όλα τα παραπάνω εργαλεία πλοήγησης βοηθούν τόσο στην εξερεύνηση του χώρου (π.χ. σε σενάρια μάθησης μέσω εξερεύνησης) όσο και στην καλύτερη διαμόρφωση και τοποθέτηση αντικειμένων στο χώρο. Σχήμα 1: Παρουσίαση στο OpenSimulator από φοιτητές του Παν/μίου Αιγαίου Σε ό,τι αφορά την επικοινωνία με τους άλλους χρήστες υπάρχει η δυνατότητα συνομιλιών μέσω γραπτού κειμένου ή φωνής. Και στις δύο περιπτώσεις οι συνομιλίες είναι «χωροθετημένες», με την έννοια ότι μόνο όσοι βρίσκονται σε κοντινή απόσταση από το συνομιλητή μπορούν να διαβάσουν ή να ακούσουν το μήνυμα. Υπάρχει επίσης η δυνατότητα αποστολής άμεσων μηνυμάτων, καθώς και αναπαραγωγής έτοιμων συνθετικών κινήσεων (animations) της ενσάρκωσης από βιβλιοθήκη οι οποίες www.epyna.eu

4 7 ο Πανελλήνιο Συνέδριο των Εκπαιδευτικών για τις ΤΠΕ γίνονται άμεσα ορατές στον κόσμο. Οι τελευταίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν και για μη λεκτική επικοινωνία όπως χαιρετισμός, επιβράβευση, κλπ. Οι προσφερόμενες μορφές επικοινωνίας δίνουν στους συμμετέχοντες τη δυνατότητα απομακρυσμένης σύγχρονης συνεργασίας μέσω παρουσιάσεων (Σχήμα 1), συνομιλιών, κλπ. Οι χρήστες του εικονικού κόσμου μπορούν να αλληλεπιδράσουν με τα «ενεργά» αντικείμενα, αυτά δηλαδή των οποίων η συμπεριφορά είναι προγραμματισμένη. Η αλληλεπίδραση μπορεί να ενεργοποιείται με πολλούς τρόπους, όπως: με απλά κλικ, μέσω γραπτού κειμένου, με ειδικά διαμορφωμένα μενού, μέσω χωρικής προσέγγισης, κλπ. Αντίστοιχα, τα αντικείμενα μπορούν να αντιδρούν με αλλαγή στην εμφάνιση, πρόκληση κίνησης, ενεργοποίηση συνθετικών κινήσεων των χρηστών, επικοινωνία με άλλα αντικείμενα, κλπ. Επιπροσθέτως οι χρήστες μπορούν να καθίσουν σε ειδικά διαμορφωμένα αντικείμενα (π.χ. καρέκλες), να τα φορέσουν (π.χ. ρούχα), να τα κρατήσουν (π.χ. εργαλεία), ή και να αποθηκεύσουν επιλεγμένα αντικείμενα στο αποθετήριό τους και να δημιουργούν στη συνέχεια πολλαπλά αντίγραφά τους. Ένα ακόμα ενδιαφέρον χαρακτηριστικό του ΕΚ του OpenSimulator είναι και η δυνατότητα «χτισίματος» μέσα στον κόσμο. Δίνεται δηλαδή η δυνατότητα κατασκευής σύνθετων τρισδιάστατων αντικειμένων (από μικροαντικείμενα και έπιπλα μέχρι μεγάλα κτίρια), αλλά και διαμόρφωσης του τοπίου (π.χ. δημιουργία βουνών, λιμνών, νησιών, δέντρων, κλπ) στους χρήστες που έχουν τα κατάλληλα δικαιώματα. Κατά συνέπεια, όπως ακριβώς συμβαίνει με τις εφαρμογές που βασίζονται στη φιλοσοφία του Web 2.0, το περιεχόμενο του περιβάλλοντος συν-διαμορφώνεται και εξελίσσεται από τους χρήστες. Σε αντίθεση όμως με παλαιότερους ΕΚ όπως π.χ. το Active Worlds, στους οποίους τα τρισδιάστατα αντικείμενα κατασκευαζόταν σε επαγγελματικά προγράμματα τρισδιάστατης μοντελοποίησης και ανέβαιναν στη συνέχεια ως αρχείο στον κόσμο, στο Second Life και το OpenSimulator υπάρχουν ενσωματωμένα εργαλεία κατασκευής περιεχομένου μέσα στον κόσμο. Αυτό επιτρέπει στους χρήστες να κατασκευάζουν και να επεξεργάζονται συνεργατικά το περιεχόμενο και επιπλέον, επειδή τα εργαλεία αυτά απευθύνονται κυρίως σε αρχάριους χρήστες, δεν απαιτεί εξειδικευμένες γνώσεις τρισδιάστατης μοντελοποίησης. Σε κάθε αντικείμενο του ΕΚ μπορούν να προστεθούν ένα ή περισσότερα προγράμματα στη γλώσσα σεναρίων LSL ώστε να αποκτήσουν διαδραστική συμπεριφορά. Τέλος, το OpenSimulator ενσωματώνει και ορισμένα χαρακτηριστικά κοινωνικής δικτύωσης. Οι χρήστες μπορούν να ορίζουν φίλους ή και να δημιουργούν και διαχειρίζονται ομάδες χρηστών (groups), στις οποίες έχουν τη δυνατότητα να ορίζουν και να διαμορφώνουν τους ρόλους των χρηστών. Οι φίλοι και οι ομάδες μπορούν να έχουν ιδιωτικές συνομιλίες και φόρουμ συζητήσεων να διαμοιράζονται αντικείμενα, κλπ. ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ Οι ΕΚ ενσωματώνουν έναν αριθμό από ιδιαίτερα χαρακτηριστικά που μπορούν να ενισχύσουν τη μάθηση. Όταν οι χρήστες αλληλεπιδρούν με έναν ΕΚ νιώθουν σε κάποιο βαθμό το αίσθημα ότι «βρίσκονται εκεί», μια αίσθηση η οποία αναφέρεται από την επιστημονική κοινότητα ως «παρουσία» (presence) (Zahorik & Jenison, 1998), και ότι βρίσκονται και άλλοι χρήστες εκεί μαζί τους (συμπαρουσία copresence). Αυτή η υποκειμενική νοητική κατάσταση οδηγεί στην αντίληψη του ΕΚ ως χώρο στον οποίο οι διδασκόμενοι συνυπάρχουν και όχι απλά ως εξωτερικό σύστημα με το οποίο αλληλεπιδρούν, και η εμβύθισή τους σε αυτό το ψηφιακό περιβάλλον μπορεί να οδηγήσει σε εμπειρική και εγκαθιδρυμένη μάθηση (Dede, 2009). Το χαρακτηριστικό της διάρκειας (persistence), δηλ. το γεγονός ότι το περιβάλλον και τα αντικείμενά του συνεχίζουν να υπάρχουν και να εξελίσσονται ανεξαρτήτως του αν ένας χρήστης είναι ή δεν είναι συνδεδεμένος, επιτρέπει στους εκπαιδευόμενους να συνδημιουργήσουν το μαθησιακό περιεχόμενο, να κατασκευάσουν τα αντικείμενα και τις δομές που μπορεί να έχουν νόημα για αυτούς και να τα επικοινωνήσουν στους συναδέλφους τους. Η εκφραστικότητα των τρισδιάστατων γραφικών, της συνθετικής κίνησης και των διαδραστικών προσομοιώσεων σε πραγματικό χρόνο που προσφέρουν οι ΕΚ μπορεί να χρησιμοποιηθεί όχι μόνο για την κατασκευή ρεαλιστικών χώρων και αντικειμένων αλλά επίσης και για προσδώσει πραγματική μορφή σε αφηρημένες ή πολύπλοκες έννοιες με τη χρήση οπτικών αλληγοριών (Σχήμα 2). Οι εκπαιδευόμενοι που συνυπάρχουν ως ενσαρκώσεις μπορούν να ορίσουν και διαμορφώσουν τη δική τους εικονική ταυτότητα, να διαδράσουν με άλλους με πιο πλούσιους τρόπους και να αναπτύξουν μια αίσθηση κοινότητας. www.e-diktyo.eu

«Αξιοποίηση των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και της Επικοινωνίας στη Διδακτική Πράξη» 5 Σχήμα 2: Εκπαιδευτικός κόσμος πειραματισμού με βασικές έννοιες της φυσικής, χημείας και βιολογίας. Εργασία φοιτητών του Παν/μίου Αιγαίου. Σύμφωνα με τους Dalgarno & Lee (2010) τα βασικά παιδαγωγικά χαρακτηριστικά των ΕΚ είναι τα παρακάτω: Χωρική αναπαράσταση γνώσης: η δυνατότητα ελεύθερης πλοήγησης στο τρισδιάστατο περιβάλλον, θέασης από πολλαπλές απόψεις και ελεύθερης τοποθέτησης αντικειμένων μπορεί να βοηθήσει στην ανάπτυξη χωρικής κατανόησης ενός πραγματικού περιβάλλοντος σε πολύ μεγαλύτερο βαθμό σε σχέση με άλλα εναλλακτικά μέσα, όπως φωτογραφίες, βίντεο και πανοραμικές προβολές. Εμπειρική μάθηση: οι προσομοιώσεις μπορούν να βοηθήσουν τους εκπαιδευόμενους να εξασκήσουν δεξιότητες ή να εκτελέσουν σύνθετες ενέργειες σε συνθετικά περιβάλλοντα εξάσκησης. Μια τέτοια δυνατότητα έχει νόημα ιδιαίτερα σε περιπτώσεις που η αντίστοιχη εξάσκηση στον πραγματικό κόσμο θα είχαν ιδιαίτερα υψηλό κόστος ή μεγάλο βαθμό επικινδυνότητας. Εμπλοκή (engagement): ο μεγάλος βαθμός προσωποποίησης της εμπειρίας των χρηστών με έναν ΕΚ (αίσθηση της παρουσίας, δυνατότητες διαμόρφωσης ταυτότητας, προοπτική πρώτου προσώπου, ρόλοι και εξιστόρηση, κλπ) ενισχύει τα κίνητρα μάθησης και την εμπλοκή των χρηστών στο περιβάλλον παρέχοντας αυξημένη ψυχολογική εμβύθιση. Αυθεντική μάθηση (contextual learning): Οι τεχνολογίες των ΕΚ μπορούν να προσφέρουν υψηλής πιστότητας οπτική και ακουστική αναπαράσταση παρέχοντας τη δυνατότητα κατασκευής ρεαλιστικών κόσμων. Μπορούν κατά συνέπεια να μεταφέρουν τους εκπαιδευόμενους σε ένα αυθεντικό πλαίσιο μάθησης στο οποίο η απεικόνιση και αλληλεπίδραση είναι αντίστοιχης πολυπλοκότητας με αυτή του πραγματικού κόσμου. Συνεργατική μάθηση: Ένα από τα πιο ενδιαφέροντα χαρακτηριστικά των ΕΚ είναι ότι επιτρέπουν στους χρήστες να εκτελέσουν ενέργειες από κοινού υποστηρίζοντας σύγχρονη και ασύγχρονη απομακρυσμένη συνεργασία. Η συνεργασία δεν περιορίζεται στην επικοινωνία, αλλά επεκτείνεται και στις ενέργειες που μπορούν να εκτελέσουν οι χρήστες μέσα στο περιβάλλον. ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΓΙΑ ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ Η μεγάλη πλειοψηφία των παιδαγωγικών προσεγγίσεων που υιοθετήθηκαν στα παραδείγματα μάθησης μέσω ΕΚ βασίζεται στον εποικοδομητισμό (Mikropoulos & Natsis, 2011). Υπάρχουν προσεγγίσεις βασισμένες στον κοινοτικό εποικοδομητισμό (communal constructivism) μέσω των οποίων οι εκπαιδευόμενοι δομούν τη γνώση συνεργατικά, δημοσιεύουν τα ευρήματά τους στο περιβάλλον και τα επικοινωνούν σε νέους εκπαιδευόμενους (Girvan & Savage, 2010). Σε προσεγγίσεις βασισμένες στη διερευνητική μάθηση (inquiry-based learning) οι εκπαιδευόμενοι μαθαίνουν καθώς αναζητούν πληροφορίες επεκτείνοντας τις γνώσεις τους πάνω σε κάποιο αντικείμενο και εκτελούν δραστηριότητες εντός του κόσμου για την επίτευξη κάποιου στόχου (Barab et al, 2005). Σε προσεγγίσεις βασισμένες στην εμπειρική μάθηση (experiential learning) οι www.epyna.eu

6 7 ο Πανελλήνιο Συνέδριο των Εκπαιδευτικών για τις ΤΠΕ εκπαιδευόμενοι μαθαίνουν νέες έννοιες μέσω ενεργού πειραματισμού στο περιβάλλον, παρατήρησης και αναστοχασμού (De Freitas & Naumann, 2009). Σε προσεγγίσεις μάθησης βασισμένης στο πρόβλημα (problem based learning) ή στην εργασία (project based learning) οι εκπαιδευόμενοι μαθαίνουν μέσω της συνεργατικής εργασίας τους προς την επίλυση κάποιου ασθενώς ορισμένου αυθεντικού προβλήματος. Σε άλλες περιπτώσεις αποφεύγεται μια κυρίαρχη παιδαγωγική προσέγγιση και ακολουθείται η προσέγγιση της μάθησης βασισμένης στο παιχνίδι: οι εκπαιδευόμενοι τοποθετούνται σε ένα περιβάλλον παιχνιδιού στο οποίο το εκπαιδευτικό περιεχόμενο αναμιγνύεται με τις προκλήσεις που έχουν να αντιμετωπίσουν κατά τη διάρκεια του παιχνιδιού και μαθαίνουν καθώς παίζουν (Honey & Hilton, 2011). Πέρα από την ποικιλία στις παιδαγωγικές προσεγγίσεις, εμφανίζονται επιπλέον σημαντικές διαφοροποιήσεις και στον τρόπο με τον οποίο υλοποιούνται οι προσεγγίσεις αυτές μέσω ΕΚ. Οι διαφοροποιήσεις αυτές σχετίζονται κυρίως με την παρουσίαση και τις δυνατότητες του περιβάλλοντος, με τις προκλήσεις που καλούνται να αντιμετωπίσουν οι εκπαιδευόμενοι και με τις υποστηριζόμενες δραστηριότητες. Οι υλοποιήσεις αυτές θα μπορούσαν να κατηγοριοποιηθούν σε τρεις γενικές κατηγορίες, οι οποίες σε καμία περίπτωση δεν είναι αμοιβαίως αποκλειόμενες. Η πρώτη κατηγορία είναι βασισμένη στην εξιστόρηση, όπου οι εκπαιδευόμενοι αναλαμβάνουν συγκεκριμένους ρόλους σε προ-κατασκευασμένες ιστορίες και μαθαίνουν μέσω εξερεύνησης και αλληλεπίδρασης με τα περιεχόμενα του περιβάλλοντος. Η προσέγγιση αυτή έχει υιοθετηθεί σε δύο επιτυχημένα εκπαιδευτικά περιβάλλοντα που ακολουθούν παιδαγωγική προσέγγιση βασισμένη στη διερευνητική μάθηση: το Quest Atlantis (Barab et al, 2005), ένα φανταστικό περιβάλλον στο οποίο τα παιδιά μαθαίνουν επιστημονικές έννοιες μέσω εκτέλεσης αποστολών που απαιτούν από αυτούς να εκτελέσουν δραστηριότητες στο φυσικό ή τον εικονικό κόσμο και να δημοσιεύσουν τα ευρήματά τους, και το River City (Dede et al, 2004), ένα περιβάλλον για την εκμάθηση βιολογίας που τοποθετεί τους μαθητές σε ένα περιβάλλον εξιστόρησης με αντικείμενο τη διάδοση μιας ασθένειας σε μια πόλη του 19 ου αιώνα. Η δεύτερη κατηγορία βασίζεται στην προσομοίωση και τον πειραματισμό: οι εκπαιδευόμενοι θα πρέπει να αλληλεπιδράσουν με ένα προσομοιωμένο περιβάλλον μέσω ελεύθερου ή καθοδηγούμενου πειραματισμού με στόχο την ενίσχυση της κατανόησής τους και τον αναστοχασμό πάνω στις εμπειρίες τους. Η προσέγγιση αυτή έχει ακολουθηθεί στα πρώιμα εκπαιδευτικά περιβάλλοντα μέσω εικονικής πραγματικότητας που βασίστηκαν σε εξειδικευμένο υλικό εμβύθισης, όπως π.χ. το ScienceSpace (Dede et al., 1996), μια συλλογή ΕΚ για τον πειραματισμό με περίπλοκες επιστημονικές έννοιες. Στην κατηγορία αυτή εμπίπτει και ένας αριθμός από εκπαιδευτικούς κόσμους βασισμένους στο παιχνίδι με αντικείμενο την εξάσκηση σε προσομοιωμένα περιβάλλοντα (Raybourn, 2007). Σχήμα 3: Αναπαράσταση του Θεάτρου Απόλλων της Ερμούπολης και κατασκευή διαδραστικής εγκατάστασης για την εξυπηρέτηση πελατών. Εργασία φοιτητών του Παν/μίου Αιγαίου. www.e-diktyo.eu

«Αξιοποίηση των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και της Επικοινωνίας στη Διδακτική Πράξη» 7 Η τρίτη κατηγορία είναι βασισμένη στην κατασκευή (constructionism). Οι δραστηριότητες των εκπαιδευομένων εστιάζουν στη συνεργατική δημιουργία νέου περιεχομένου αντί για την εξερεύνηση ή τον πειραματισμό με προ-κατασκευασμένους χώρους και αντικείμενα. Ένα πρώτο παράδειγμα ενός τέτοιου εκπαιδευτικού περιβάλλοντος που περιλάμβανε εποικοδομητικές δραστηριότητες ήταν το έργο NICE (Roussos et al, 1999) στο οποίο τα παιδιά ήταν ελεύθερα να φυτέψουν έναν κήπο σε ένα περιβάλλον εμβύθισης και δημιουργούταν ιστορίες βασισμένες στις ενέργειές τους. Σε άλλο παράδειγμα (Barab et al, 2000) οι φοιτητές μάθαιναν αστρονομία χτίζοντας μοντέλα του ηλιακού συστήματος σε τρεις διαστάσεις. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΚΑΙ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ Οι ΕΚ αξιοποιούνται στην εκπαίδευση εδώ και αρκετά χρόνια σε πολλά διαφορετικά αντικείμενα (π.χ. θετικές επιστήμες, κοινωνικές επιστήμες, εκμάθηση ξένων γλωσσών, απόκτηση δεξιοτήτων, κλπ) και σε διάφορες κατηγορίες εκπαιδευομένων (μαθητές, φοιτητές, στελέχη επιχειρήσεων, κλπ). Όλα αυτά τα χρόνια έχει δημοσιευτεί ένας μεγάλος αριθμός μελετών και αξιολογήσεων της χρήσης τους, από τις οποίες προκύπτουν σε γενικές γραμμές αρκετά ενθαρρυντικά αποτελέσματα. Δύο ενδιαφέρουσες μελέτες που παρουσιάζουν τα ευρήματα αυτά συγκεντρωτικά είναι οι (Mikropoulos & Natsis, 2011) και (Hew & Cheung, 2010), ενώ από το 2007 μέχρι και το 2012 δημοσιεύεται κάθε τρίμηνο έκθεση σχετικά με την αξιοποίηση των ΕΚ στα βρετανικά παν/μια (Kirriemuir, 2012). Από τις διάφορες μελέτες και αξιολογήσεις που έχουν δημοσιευτεί προκύπτει ότι τόσο οι εκπαιδευτές όσο και οι εκπαιδευόμενοι έχουν θετική στάση απέναντι στους ΕΚ και το μέσο αυτό αποτελεί ένα ισχυρό εργαλείο για την κατανόηση εννοιών. Αυτό που απολαμβάνουν περισσότερο οι χρήστες του είναι η ελευθερία πλοήγησης στον τρισδιάστατο χώρο, η συνάντηση με νέους ανθρώπους και η εμπειρία εικονικών εκδρομών και προσομοιώσεων. Σε ό,τι αφορά τις τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται, το Second Life φαίνεται ότι εξακολουθεί να αποτελεί την πρώτη επιλογή, όμως λόγω των περιορισμών που έχουν ήδη αναφερθεί καταγράφεται πλέον η τάση μετακίνησης των εκπαιδευτικών ιδρυμάτων σε εναλλακτικούς κόσμους, όπως το OpenSimulator. Από την άλλη μεριά, για την ευρύτερη αξιοποίηση του μέσου στο χώρο της εκπαίδευσης απαιτούνται αφενός περισσότερες μελέτες για την κατανόηση των δυνατών σημείων του και τη διαμόρφωση βέλτιστων πρακτικών χρήσης, και αφετέρου τεχνικές βελτιώσεις σε θέματα ευχρηστίας και προσβασιμότητας του μέσου που θα οδηγήσουν στην «ωρίμανσή» του. ΑΝΑΦΟΡΕΣ Barab, S., Thomas, M., Dodge, T., Carteaux, R., & Tuzun, H. (2005). Making learning fun: Quest Atlantis, a game without guns. Educational Technology Research and Development, 51(1), 86-107. Barab, S.A., Hay, K.E., Squire, K., Barnett, M., Schmidt, R., Karrigan, K., Yamagata- Lynch, Bartle, R. A. (2004). Designing virtual worlds. New Riders Pub. Dalgarno, B., & Lee, M. J. (2010). What are the learning affordances of 3D virtual environments? British Journal of Educational Technology, 41(1), 10-32. De Freitas, S., & Neumann T. (2009). The use of exploratory learning for supporting immersive learning in virtual environments. Computers & Education, 52(2), 343-352. Dede, C. (2009). Immersive Interfaces for Engagement and Learning. Science, 323 (5910), 66-69. Dede, C., Nelson, B., Ketelhut, D.J., Clarke, J., & Bowman, C. (2004). Design-based research strategies for studying situated learning in a multi-user virtual environment. In Proceedings of the 6th international conference on Learning sciences (ICLS '04), 158-165. Dede, C., Salzman, M., and Loftin, B. (1996). ScienceSpace: Virtual Realities for Learning Complex and Abstract Scientific Concepts. Proceedings IEEE Virtual Reality Annual International Symposium (VRAIS '96), 246-253. Girvan, C., & Savage, T. (2010). Identifying an appropriate pedagogy for virtual worlds: A Communal Constructivism case study. Computers & Education, 55(1), 342-349. www.epyna.eu

8 7 ο Πανελλήνιο Συνέδριο των Εκπαιδευτικών για τις ΤΠΕ Hew, K. F., & Cheung, W. S. (2010). Use of three dimensional (3D) immersive virtual worlds in K12 and higher education settings: A review of the research. British Journal of Educational Technology, 41(1), 33-55. Honey, M.A. & Hilton, M. (Eds.). (2011). Learning science through computer games and simulations. Washington DC: National Research Council Press. Kirriemuir, J. (2012) Virtual World Watch, [τελευταία προσπέλαση: 1η Μαρτίου 2013] http://www.silversprite.com/?page_id=353 L., & Johnson, C. (2000). Virtual Solar System Project: Learning Through a Technology- Rich, Inquiry-Based, Participatory Learning Environment. Journal of Science Education and Technology, 9(1), 7-25. Mikropoulos, T. A., & Natsis, A. (2011). Educational virtual environments: A ten-year review of empirical research (1999 2009). Computers & Education,56(3), 769-780. Raybourn, E.M. (2007). Applying simulation experience design methods to creating serious game-based adaptive training systems. Interacting with Computers, 19(2), 206-214. Roussos, M., Johnson, A., Moher, T., Leigh, J., Vasilakis, C., & Barnes, C. (1999). Learning and Building Together in an Immersive Virtual World. Presence: Teleoper. Virtual Environ., 8(3), 247-263. Zahorik, P., & Jenison R.L. (1998). Presence as Being-in-the-World. Presence:Teleoperators and Virtual Environments, 7(1), 78-89. www.e-diktyo.eu